[發(fā)明專利]旋葉片嚙合成型方法及成型設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310086683.2
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103157736A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚如海;周顯東
• 申請（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江宇誠機械有限公司
• 主分類號: B21D53/78
• 分類號: B21D53/78;B21D43/00;B21D45/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 盧亞麗

1.螺旋葉片嚙合成型設(shè)備，其特征在于：所述成型設(shè)備包括成型心軸驅(qū)動機構(gòu)、螺旋葉片成型心軸、送料機構(gòu)和卸料機構(gòu)；

成型心軸驅(qū)動能夠?qū)崿F(xiàn)回轉(zhuǎn)運動，傳遞扭矩，并提供精確的轉(zhuǎn)速；所述成型心軸驅(qū)動機構(gòu)包括機座、伺服電機、兩個同步帶輪、同步帶和傳動軸，伺服電機安裝在機座上，伺服電機的輸出軸上安裝第一同步帶輪，在與伺服電機同一側(cè)的傳動軸的一端安裝第二同步帶輪，同步帶安裝在第一同步帶輪和第二同步帶輪上，通過同步帶將動力傳遞到傳動軸上；傳動軸是空心階梯軸，傳動軸通過滾動軸承安裝在機座上，軸承內(nèi)圈與軸緊配合，軸承外圈與機座過渡配合，傳動軸前支承采用了推力軸承和圓錐滾子軸承，后支承采用了雙列球軸承，能夠承受鋼帶和成型心軸在嚙合過程中產(chǎn)生的軸向和徑向載荷；

螺旋葉片成型心軸是螺旋葉片成型零件，由柄部、成型工作部分、尾端部組成，其柄部采用莫氏錐度5^#錐面（徑向）和法蘭端面（軸向）雙面定位，成型心軸的柄部安裝在傳動軸的錐孔內(nèi)，在傳動軸上安裝時，錐面與傳動軸錐孔能夠完全配合，起到定心的作用；拉桿安裝在傳動軸內(nèi)部，一端與成型心軸螺紋連接，另一端有凸臺，在拉桿旋緊的過程中，凸臺與傳動軸接觸產(chǎn)生作用力，將成型心軸軸向移動，直到心軸法蘭端面鎖緊在傳動軸端面；法蘭端面軸向開設(shè)2個腰型槽與傳動軸擋塊配合，以傳遞扭矩；

送料機構(gòu)主要包括導(dǎo)料部件、導(dǎo)料縱向進給部件、導(dǎo)料橫向調(diào)整部件；導(dǎo)料部件包括導(dǎo)料輪和導(dǎo)料架，實現(xiàn)鋼帶的連續(xù)輸送，導(dǎo)料部件安裝在導(dǎo)料橫向調(diào)整座上，并能在導(dǎo)料橫向調(diào)整座平面上以靠近螺旋葉片成型心軸的一端為軸心調(diào)整±15°角度；導(dǎo)料縱向進給部件包括導(dǎo)料縱向進給支承座、由第一三角形導(dǎo)軌和第一平面滑動導(dǎo)軌組成的第一三角形―平面滑動導(dǎo)軌、第一同步電機―聯(lián)軸器―滾珠絲杠副傳動鏈；第一同步電機安裝在同步電機支架上，同步電機支架固定在機架上，滾珠絲杠副一端與第一同步電機輸出軸連接，穿過縱向進給支承座并通過滾珠絲杠副螺母座與縱向進給支承座緊固連接；導(dǎo)料縱向進給支承座安裝在第一三角形―平面滑動導(dǎo)軌上，能夠沿導(dǎo)軌作縱向進給運動；導(dǎo)料橫向調(diào)整部件主要包括導(dǎo)料橫向調(diào)整支承座、調(diào)整絲杠副、導(dǎo)料橫向調(diào)整座，導(dǎo)料橫向調(diào)整座安裝在導(dǎo)料橫向調(diào)整支承座上，導(dǎo)料橫向調(diào)整支承座安裝在導(dǎo)料縱向進給支承座上，在調(diào)整絲杠副的作用下，導(dǎo)料橫向調(diào)整座能沿著與導(dǎo)料橫向調(diào)整支承座配合的燕尾導(dǎo)軌作橫向運動，調(diào)整導(dǎo)料輪和螺旋葉片成型心軸之間的距離，以適應(yīng)各種規(guī)格的螺旋葉片生產(chǎn)；

卸料機構(gòu)用以實現(xiàn)成型的螺旋葉片自動卸料，包括鋼帶夾緊元件、錐柄套筒、軸套、卸料支承座、由第二三角形導(dǎo)軌和第二平面滑動導(dǎo)軌組成的第二三角形―平面滑動導(dǎo)軌、第二同步電機―聯(lián)軸器―滾珠絲杠副傳動鏈；同步電機安裝在同步電機支架上，同步電機支架固定在機架上，滾珠絲杠副的一端與第二同步電機輸出軸連接，穿過卸料支承座并通過滾珠絲杠副螺母座與卸料支承座緊固連接；錐柄套筒安裝在軸套內(nèi)，軸套安裝在卸料支承座上，卸料支承座安裝在第二三角形―平面滑動導(dǎo)軌上，錐柄套筒內(nèi)孔與成型心軸尾端部滑動配合，起到支承成型心軸的作用，通過鋼帶夾緊元件，實現(xiàn)鋼帶端部定位和夾緊。

2.如權(quán)利要求1所述的螺旋葉片嚙合成型設(shè)備，其特征在于：所述螺旋葉片成型心軸的成型工作部分設(shè)有螺旋槽，螺旋槽螺距誤差≤0.15%；螺旋槽寬度尺寸B=B_鋼帶+δ+Zmin，其中B_鋼帶為鋼帶寬度基本尺寸，δ鋼帶寬度上偏差，Zmin為螺旋槽與鋼帶嚙合最小間隙。

3.如權(quán)利要求1所述的螺旋葉片嚙合成型設(shè)備，其特征在于：沿三角形導(dǎo)軌和第二平面滑動導(dǎo)軌的運動方向為縱向運動方向，垂直三角形導(dǎo)軌和第二平面滑動導(dǎo)軌運動方向為橫向運動方向。

4.螺旋葉片嚙合成型方法，其特征在于：螺旋葉片成型心軸回轉(zhuǎn)運動和原材料鋼帶縱向進給運動形成螺旋復(fù)合運動，在螺旋復(fù)合運動作用下實現(xiàn)原材料鋼帶和成型零件嚙合，將原材料鋼帶一次成型為一定形狀尺寸的螺旋葉片，具體包括如下步驟：

（1）螺旋葉片加工準備工作：根據(jù)所要生產(chǎn)的螺旋葉片規(guī)格和原材料鋼帶規(guī)格，調(diào)整導(dǎo)料輪和螺旋葉片成型心軸之間的距離；調(diào)整導(dǎo)料架角度，使其沿著螺旋葉片螺旋升角方向輸送；調(diào)整伺服電機轉(zhuǎn)速；調(diào)整送料機構(gòu)進給速度；調(diào)整卸料機構(gòu)進給速度；送料機構(gòu)和卸料機構(gòu)退回設(shè)置零點；

（2）螺旋葉片嚙合成型過程：定長的原材料鋼帶通過導(dǎo)料輪輸送，在鋼帶夾緊元件作用下其端頭固定夾緊，開啟伺服電機正轉(zhuǎn)按鈕和同步電機按鈕，伺服電機以指定的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)，通過同步帶、傳動軸將動力轉(zhuǎn)遞給螺旋葉片成型心軸，螺旋葉片成型心軸正轉(zhuǎn)；同時，第一同步電機啟動，通過第一同步電機―聯(lián)軸器―滾珠絲杠副傳動鏈，導(dǎo)料縱向進給支承座帶動導(dǎo)料部件沿導(dǎo)軌作縱向進給運動，實現(xiàn)鋼帶的連續(xù)送料；此過程中，原材料鋼帶與螺旋葉片成型心軸嚙合成型，當一定長度的鋼帶完全與成型心軸嚙合，螺旋葉片成型，鋼帶與送料機構(gòu)脫開，送料機構(gòu)回退至零點，伺服電機和第一同步電機停止；

（3）螺旋葉片卸料過程：開啟伺服電機反轉(zhuǎn)按鈕和第二同步電機按鈕，伺服電機以指定的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn)，同時，第二同步電機啟動，通過第二同步電機―聯(lián)軸器―滾珠絲杠副傳動鏈，卸料支承座帶動卸料機構(gòu)沿導(dǎo)軌作反向的縱向進給運動，已成型的螺旋葉片從螺旋葉片成型心軸退出；當螺旋葉片完全脫離成型心軸，松開鋼帶夾緊元件，螺旋葉片成品卸料，卸料機構(gòu)回到設(shè)置的零點，完成一個螺旋葉片加工周期。